具有光声图像处理的生物测量系统技术方案

本发明专利技术揭示一种设备，其可包含超声波传感器阵列、光源系统及控制系统。一些实施方案可包含超声波传输器。所述控制系统可以操作方式经配置以控制所述光源系统以发射在目标对象内部诱发声波发射的光。所述控制系统可以操作方式经配置以选择第一获取时间延迟以用于主要从所述目标对象内部的第一深度接收声波发射。所述控制系统可以操作方式经配置以在第一获取时间窗期间从由所述超声波传感器阵列接收的所述声波发射获取第一超声波图像数据。可在所述第一获取时间延迟的结束时间起始所述第一获取时间窗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光声图像处理的生物测量系统优先权主张本申请案要求2016年5月6日申请且名为“具有光声成像的生物测量系统(BIOMETRICSYSTEMWITHPHOTOACOUSTICIMAGING)”的第15/149,048号美国申请案的优先权，所述美国申请案特此以引用的方式并入。
本专利技术大体上涉及生物测量装置及方法，包含但不限于适用于移动装置的生物测量装置及方法。
技术介绍
随着移动装置变得愈来愈多功能，用户验证变得日益重要。增加量的个人信息可存储于移动装置上及/或可由移动装置存取。此外，移动装置正日益用以进行购买且执行其它商业交易。一些移动装置(包含但不限于智能型电话)当前包含用于用户验证的指纹传感器。然而，一些指纹传感器容易被欺骗。将需要改良式验证方法。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，所述创新方面中无单一创新方面单独地负责本文中所揭示的合意属性。本专利技术中所描述的主题的一个创新方面可实施于一种设备中。所述设备可包含：衬底；超声波传感器阵列，其在所述衬底上或紧接于所述衬底；光源系统；及控制系统。在一些实例中，所述设备可为或可包含生物测量系统。在一些实施方案中，移动装置可为或可包含所述设备。举例来说，移动装置可包含如本文中所揭示的生物测量系统。所述控制系统可包含一或多个一般用途单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其组合。所述控制系统可能够控制所述光源系统以发射光且能够从所述超声波传感器阵列接收信号，所述信号对应于从目标对象的部分发射的声波。所述发射可归因于所述目标对象运用由所述光源系统发射的光予以照明。所述控制系统可能够执行至少部分地基于来自所述超声波传感器阵列的所述信号的用户验证过程。所述设备取决于所述特定实施方案而可或可不包含超声波传输器。如果所述设备包含超声波传输器，那么所述控制系统可能够控制所述超声波传输器以经由所述超声波传感器阵列来获得指纹图像数据。所述验证过程可涉及评估所述指纹图像数据。在一些实例中，所述光源系统可包含一或多个激光二极管或发光二极管。举例来说，所述光源系统可包含至少一个红外线、光学、红色、绿色、蓝色、白色或紫外线发光二极管及/或至少一个红外线、光学、红色、绿色、蓝色或紫外线激光二极管。在一些实施方案中，所述光源系统可能够发射具有小于约100纳秒的脉冲宽度的光脉冲。在一些实例中，所述光源系统可能够发射处于约1MHz与约100MHz之间的脉冲频率的多个光脉冲。在一些情况下，所述多个光脉冲的所述脉冲频率可对应于所述超声波传感器阵列及/或所述衬底的声共振频率。根据一些实施方案，由所述光源系统发射的所述光可透射通过所述衬底。根据一些实例，所述控制系统可能够选择一或多个获取时间延迟以从与所述超声波传感器阵列相隔的一或多个对应距离接收声波发射。在一些实施方案中，所述控制系统可能够选择由所述光源系统发射的所述光的波长。根据一些此些实施方案，所述控制系统可能够选择所述波长及与所述经选择波长相关联的光强度以照明所述目标对象的部分。根据一些实例，所述控制系统可能够出于用户验证的目的而比较属性信息与从先前已从经授权用户接收的图像数据获得的经存储属性信息。可基于来自所述超声波传感器阵列的所述信号而从经接收图像数据获得所述属性信息。在一些实例中，从所述经接收图像数据获得的所述属性信息及所述经存储属性信息可包含对应于表皮下特征、肌肉组织特征或骨骼组织特征中的至少一者的属性信息。在一些实施方案中，从所述经接收图像数据获得的所述属性信息及所述经存储属性信息可包含对应于表皮下特征的属性信息。在一些此些实施方案中，所述表皮下特征可包含真皮的特征、皮下组织的特征、血管特征、淋巴管特征、汗腺特征、毛囊特征、毛乳头特征及/或脂小叶特征。替代地或另外，从所述经接收图像数据获得的所述属性信息及所述经存储属性信息可包含关于指纹细节点的信息。在一些实例中，所述控制系统可能够出于用户验证的目的而经由运用来自超声波传输器的超声波对所述目标对象进行声穿透而获得超声波图像数据。所述控制系统可能够经由运用从所述光源系统发射的光来照明所述目标对象而获得超声波图像数据。在一些此些实例中，经由所述目标对象的声穿透所获得的所述超声波图像数据可包含指纹图像数据。替代地或另外，经由所述目标对象的照明所获得的所述超声波图像数据可包含脉管图像数据。根据一些实施方案，所述目标对象可定位于所述超声波传感器阵列的表面上或定位于声耦合到所述超声波传感器阵列的压板的表面上。在一些实例中，所述目标对象可为手指或似手指对象。根据一些实施方案，所述控制系统可经配置以基于所述经接收信号来进行所述目标对象的活跃度确定。本专利技术中所描述的主题的其它创新方面可实施于一种生物测量验证方法中，所述生物测量验证方法可涉及控制光源系统以发射光。所述方法可涉及从超声波传感器阵列接收信号，所述信号对应于响应于目标对象的部分是运用由所述光源系统发射的光予以照明而从所述部分发射的声波。所述方法可涉及执行至少部分地基于来自所述超声波传感器阵列的所述信号的用户验证过程。在一些实例中，所述方法可涉及经由运用来自超声波传输器的超声波对所述目标对象进行声穿透而获得超声波图像数据。所述用户验证过程可至少部分地基于所述超声波图像数据。在一些情况下，所述方法可涉及选择由所述光源系统发射的所述光的波长及光强度以从所述目标对象的部分选择性地产生声波发射。在一些实例中，所述方法可涉及选择获取时间延迟以在与所述超声波传感器阵列相隔的对应距离处接收声波发射。在一些实例中，控制所述光源系统可涉及控制移动装置的光源系统。在一些此些实例中，控制所述光源系统涉及控制能够照明所述移动装置的显示器的至少一个背光或前光。本文中所描述的一些或全部方法可由一或多个装置根据存储于非暂时性媒体上的指令(例如，软件)而执行。此些非暂时性媒体可包含例如本文中所描述的装置的存储器装置，包含但不限于随机存取存储器(RAM)装置、只读存储器(ROM)装置等等。因此，本专利技术中所描述的主题的一些创新方面可实施于一种存储有软件的非暂时性媒体中。举例来说，所述软件可包含用于控制光源系统以发射光的指令。所述软件可包含用于从超声波传感器阵列接收信号的指令，所述信号对应于响应于目标对象的部分运用由所述光源系统发射的光予以照明而从所述部分发射的声波。所述软件可包含用于执行至少部分地基于来自所述超声波传感器阵列的所述信号的用户验证过程的指令。根据一些实例，所述软件可包含用于经由运用来自超声波传输器的超声波对所述目标对象进行声穿透而获得超声波图像数据的指令。所述用户验证过程可至少部分地基于所述超声波图像数据。在一些情况下，所述软件可包含用于选择由所述光源系统发射的所述光的波长及光强度以从所述目标对象的部分选择性地产生声波发射的指令。在一些实例中，所述软件可包含用于选择获取时间延迟以在与所述超声波传感器阵列相隔的对应距离处接收声波发射的指令。根据一些实施方案，控制所述光源系统可涉及控制能够照明移动装置的显示器的至少一个背光或前光。本专利技术中所描述的主题的其它创新方面也可实施于一种设备中。所述设备可包含超声波传感器阵列、光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，其包括：超声波传感器阵列；光源系统；及控制系统，其以操作方式经配置以进行以下操作：控制所述光源系统以发射光，其中所述光在目标对象内部诱发声波发射；选择第一获取时间延迟以用于主要从所述目标对象内部的第一深度接收声波发射；及在所述第一获取时间延迟的结束时间起始的第一获取时间窗期间从由所述超声波传感器阵列接收的所述声波发射获取第一超声波图像数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.06 US 15/149,0481.一种设备，其包括：超声波传感器阵列；光源系统；及控制系统，其以操作方式经配置以进行以下操作：控制所述光源系统以发射光，其中所述光在目标对象内部诱发声波发射；选择第一获取时间延迟以用于主要从所述目标对象内部的第一深度接收声波发射；及在所述第一获取时间延迟的结束时间起始的第一获取时间窗期间从由所述超声波传感器阵列接收的所述声波发射获取第一超声波图像数据。2.根据权利要求1所述的设备，其中从所述光源系统发射光的时间起测量所述获取时间延迟。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一获取时间窗是在约10纳秒到约200纳秒的范围内。4.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括衬底，其中所述超声波传感器阵列形成于所述衬底中或上且所述光源系统耦合到所述衬底。5.根据权利要求1所述的设备，其中由所述光源系统发射的光透射通过所述超声波传感器阵列。6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括显示器，其中所述控制系统经进一步配置以控制所述显示器以描绘与所述第一超声波图像数据对应的二维图像。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制系统经进一步配置以选择第二到第N获取时间延迟且在所述第二到第N获取时间延迟之后的第二到第N获取时间窗期间获取第二到第N超声波图像数据，所述第二到第N获取时间延迟中的每一者对应于所述目标对象内部的第二到第N深度。8.根据权利要求7所述的设备，其进一步包括显示器，其中所述控制系统经进一步配置以控制所述显示器以描绘与所述第一到第N超声波图像数据的至少一子集对应的三维图像。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制系统经进一步配置以选择所述光的一或多个波长以主要从所述目标对象中的特定类型的材料触发声波发射。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制系统经进一步配置以估计血氧含量。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制系统经进一步配置以估计血糖含量。12.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制系统经进一步配置以控制所述光源系统以发射具有约10纳秒到约500纳秒的范围内的持续时间的至少一个光脉冲。13.根据权利要求1所述的设备，其中所述光源系统包含经配置用于照明显示器及所述目标对象的至少一个背光或前光。14.根据权利要求1所述的设备，其中所述光源系统包含一或多个激光二极体、半导体激光或发光二极体。15.根据权利要求1所述的设备，其中所述光源系统包含至少一个红外线、光学、红色、绿色、蓝色、白色或紫外线发光二极体或至少一个红外线、光学、红色、绿色、蓝色或紫外线激光二极体。16.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制系统能够控制所述光源系统以发射处于约1MHz与约100MHz之间的脉冲频率的多个光脉冲。17.根据权利要求1所述的设备，其中在所述第一获取时间窗期间从安置于所述超声波传感器阵列内的多个传感器像素中的每一者中的峰值检测器电路获取所述第一超声波图像数据。18.根据权利要求1所述的设备，其中所述超声波传感器阵列及所述光源系统的一部分配置于超声波按钮、显示模块或移动装置外壳中的一者中。19.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制系统经进一步配置以进行以下操作：主要在所述目标对象内部的所述第一深度处获取第二超声波图像数据，在所述目标对象再定位于所述设备上之后获取所述第二超声波图像数据；及将所述第一及第二超声波图像数据拼接在一起以形成复合超声波图像。20.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制系统经进一步配置以主要从所述目标对象内部的所述第一深度获取第二超声波图像数据，在对应于帧速率的时间段之后获取所述第二超声波图像数据。21.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制系统经进一步配置以根据运用来自超声波传输器的超声波对所述目标对象进行声穿透而获取第二超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢奕鹏，戴维·威廉·伯恩斯，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US